对国产汽车芯片企业来说，系统化、平台化是对主机厂性价比的保证，也是自身成长的必由之路。
如今，中国车企和系统供应商正立足国内走向世界，在这个合作共赢的时代，实现全球化过程中需要能全球化和平台化的核心芯片战略合作伙伴。著名投资人Peter Thiel曾说过，如果说全球化是从1到N的需求，需要不断的优化和自我迭代，那么能够支撑企业走得更远的成长之路是0到1，就像小马过河，找到一条适合自己成长的路。
对国产汽车芯片企业来说，系统化、平台化是对主机厂性价比的保证，也是自身成长的必由之路。根据调研机构S&P Global Market Intelligence分析，随着汽车电子电器架构从分布式ECU架构向域控及中央计算转变，中国头部汽车OEM厂商的全球市占份额到2030年将超过50%，在中低端的市占率甚至将超过80%。
联合与解耦
中国市场本土汽车新势力品牌的迭代效率提升，主要得益于汽车底层采用了最新的汽车电子电气架构（Electrical/Electronic Architecture，EEA），并开始拥抱中央计算。这一架构为OTA全域升级打下了基础。而SDA（Scalable Driver-Assistant）汽车架构就是一种先进的EEA，旨在实现汽车的智能化和自动化。SDA架构的核心思想是将汽车中的各种功能和子系统集成到一个高度可扩展和模块化的平台中，以提高车辆的性能、安全性、以及用户体验。
EEA和SDA的兴起，给汽车供应链带来了一系列的影响和合作变化：
- 对主机厂而言，需要定义面向SDV(软件定义汽车,Software Defined Vehicles）的兼具成本和解耦性的EEA；加大内部研发建设，自研核心控制器；加强构建核心供应链，尤其是半导体的垂直管理；少数主机厂正尝试自研核心芯片。
- 对一级供应商（Tier-1）而言，要向更开放的合作形态转变；认识到集成多功能的ECU和高算力的CCU是核心；稳定可靠的OTA升级功能已成为必要属性。
- 对半导体供应商而言，面向SDV EEA(Zonal/ccu) 的产品定义；生态合作，提供完整的“HW+SW"平台；从单纯面向Tier-1的推广模式，向主机厂核心自研团队倾斜。
- 对软件生态而言，提供系统级解决方案的能力(BSW，FuSA，Security)；更加灵活友好的license模式；面对定制化需求的软件优化和裁剪服务；与芯片原厂协同合作，对终端客户更加高效的支持模式。
本土汽车芯片企业积累的时间没有国外企业长，所以在同样规格的产品上，性价比大概率也不如国外产品。要找到适合国产芯片的0到1，就要了解客户——头部主机厂未来在电子电气架构上的布局，这需要芯片厂商去预测或跟客户联合定义产品。
如今汽车产业的价值链在发生变化，主机厂更多关注SDV，这是差异化竞争的关键。对于Tier-1来说，最核心是用多个ECU集成化来保证竞争力。半导体供应商的竞争力体现在汽车出售之后，到整个车的生命周期，软硬件要能够支持OTA功能。由此可见，软件已经成为汽车领与不可忽视的大话题，商务模式是否灵活将决定主机厂的成本和产品多样化程度，业界在发掘更多生态合作及商业合作模式的过程中，也在加强联合与解耦。
“为何需要解耦？即在一些自己不擅长的领域强强联合，加快敏捷开发的周期。解耦需要核心竞争力，如自研IP、产品可靠性，以及能够支撑出海的质量体系；联合则针对工具链和生态，从底层打通客户的OS和API需求。” 在日前于无锡举办的第十一届汽车电子创新大会（AEIF 2024）暨汽车电子应用展上，兆易创新科技集团股份有限公司汽车产品部负责人何芳女士在接受《电子工程专辑》等媒体的采访时说到，她着重介绍了兆易创新在产品的通用性、延展性和全球化、平台化上的生态布局，并发布了全新一代车规级MCU GD32A7系列。
兆易创新科技集团股份有限公司汽车产品部负责人 何芳女士
全新一代车规级MCU GD32A7系列
何芳表示：“汽车产业正在经历着巨大的变革，并体现出极大的增长势头。在这场变革中，MCU演进已成为汽车电子智能创新的关键推动因素之一。兆易创新全新一代GD32A7系列车规级MCU，不仅搭载先进的技术，而且专注于构建一个可扩展的框架平台，以支持IP的复用，从而实现高效的开发和部署，全力应对客户在汽车电子领域面临的各种复杂挑战。”
据介绍，与上一代采用Arm® Cortex®-M4/M33的产品相比，GD32A7系列搭载了更高性能的Arm® Cortex®-M7内核，提供GD32A71x/GD32A72x/GD32A74x等多款型号供用户选择。该系列产品集成了优异的性能、增强的安全升级以及丰富的外设接口，全面契合车身域控（BDC）、车身控制（BCM）、远程通信终端（T-BOX）、车灯控制（Lighting）、电池管理（BMS）、车载充电机（OBC）、底盘应用（Chassis）、直流变换器（DC-DC）等多种电气化车用场景，进一步拓展了兆易创新在汽车电子领域的产品布局。
“GD32A7系列车规级MCU采用的ARM® Cortex®-M7内核分别支持单核、双核、单核锁步三种选项，主频160MHz，算力高达763 DMIPS，并配备了最高4MB片上Flash和512KB SRAM，支持双Flash BANK，可满足无缝OTA升级需求。”何芳表示，该芯片采用2.97-5.5V宽电压供电，能在-40℃~+125℃的工作温度范围内稳定运行，符合AEC-Q100 Grade1标准，工作寿命15年以上，为系统安全稳定运行筑牢硬件根基。
为满足多样化的车身、互联和底盘应用的需求，GD32A7系列产品集成了包含6路SENT接口；8路CAN FD，12路LIN多路高速车用总线等丰富的外设接口；以及支持AVB和TSN的1x10/100Mbps以太网接口；此外，还提供8路SPI、1路Quad SPI、2路I2C等接口。
在安全可靠性方面，GD32A71x/GD32A72x系列符合功能安全ISO 26262 ASIL B标准，GD32A74x系列符合功能安全ISO 26262 ASIL D最高等级标准。所有产品均满足国际Evita-full标准信息安全要求，并支持国密算法SM2/SM3/SM4，确保了数据的安全性和可靠性。
GD32A71x/GD32A72x/GD32A74x产品组合提供了5种封装共24个型号选择，已通过前期用户验证，目前正式开放样片和开发板申请。
此外，GD32A7系列车规级MCU支持AUTOSAR®汽车开放系统架构，可提供MCU底层软件MCAL，与Vector、EB、ETAS、普华、NeuSAR、恒润、GRC等多家国内外知名的AUTOSAR基础软件供应商密切合作，分别与其BSW或OS实现相应的适配。该系列产品目前可支持GreenHills、Hightec、IAR、Keil、Tasking等主流编译器，和Trace32、PLS、I-system等主流调试器，满足客户应用便捷高效的开发和功能安全的设计要求。
该系列产品配备丰富的文档，按照功能安全ISO 26262 ASIL D的流程进行开发，可为客户系统功能安全开发提供全面支持，包括所需要的功能安全客户文件，如产品安全手册、可配置的FMEDA表格，以及系统认证所需的安全档案；以及功能安全支持软件，如CPU STL、safety Lib及MCAL。在信息安全方面也同样出色，支持Vector、EB、ETAS、伊世智能等国内外领先的信息安全库，为车辆数据提供坚实的保护。此外，还符合ISO/SAE 21434网络信息安全体系认证，有效助力汽车制造商完成UN R155/ R156、GB44495法规认证的出海需求。
系统化、平台化的产品布局
目前兆易创新的汽车产品线包括MCU、Driver、SBC、存储和传感器/接口，MCU作为汽车大脑目前在营收中占比最高，也是和客户实现紧密耦合的关键。何芳指出，未来将根据客户关心的汽车增量应用来扩充强化产品线，例如新能源、ADAS等刚需的电源管理、电机驱动控制应用；处理器性能的好坏和存储器息息相关，所以新型存储技术是布局重点之一；传感器则瞄准毫米波雷达的DSP集成，以及多传感器集成等。
“未来的整车系统是一个主处理器加上传感器、电源再加上电机控制等产品。从利润的角度，MCU其实不是最高的，最后还需要传感器等更细分的产品去补充，而且从客户的角度，要实现车身安全、信息安全等功能，是无法只在一个点上采用一颗国产芯片的，一定要系统化、平台化的整体方案。”何芳说到，做套片的第一步是做大脑（MCU、MPU或SoC），之后就是将ECU内辅助MCU工作的电源、通信、监控诊断、安全监控等特性以及GPIO等众多功能外围芯片集合成为一颗芯片，这便是SBC（System Basic Chip）芯片。
新能源汽车EEA正逐渐从离散、分布到高度集成化，随着汽车ECU的高度集成化，SBC应运而生。早期汽车ECU集成的MCU外围组件由单独的分立芯片搭建，由于传统燃油车功能少，一般无需SBC芯片。随着车辆功能逐渐增加，对汽车的电力控制、信息传输、空间布置提出了更高要求，汽车也逐渐向高度集成化的架构过渡。据介绍，兆易创新的第一代单核MCU供电的SBC GD33APLN5Nx是一款单芯片方案，可提供系统级ASILB支持，为GD32A503、GD32A71X及单核MCU提供外围配套。具体优势还包括支持长供电系统、集成看门狗和复位功能，同时仅有极少的外围被动元器件。
随着汽车系统集成性越来越高，结构越来越复杂，汽车MCU未来的产品定位也会发生变化。何芳认为，当前汽车的总体架构是分布式，MCU按功能区分配集成，今后会逐渐发展为按照物理位置去集成。“在这个过程中，我们发现高端和低端芯片的量变多了，中端的量则相对少一点。按功能区分，最后ADAS要保持相对独立，底盘跟安全性相关耦合度也较高，可能会保持分布式架构；其他的功能架构会有跨域的发展，将各类应用集成在一个MCU上。但集成的底层逻辑一定是带来性价比持续的增加，同时在系统上又不会增加额外的成本和复杂性。”
从这个角度来看的，何芳认为现在的车规MCU产品呈现橄榄球式分布，中端产品较多，两头高端和低端相对少。展望未来，车规级SoC会集成更多的功能，ADAS中的路径规划等很多计算就不需要MCU做了，MCU的任务只需要把与底盘、安全交互的控制部分做好就可以。“所以总体来看，相对于ADAS SoC对高算力激增需求,车规MCU更多的是考虑跨越融合，既符合实时性，又能控制车身电子，这更多的是对MCU的性能和可靠性提出要求，所以MCU的‘长板’决定了系统的底线， MCU集成度和复杂性越高，性能和功能安全的要求就越高。未来汽车中高端MCU的数量和单价也会提升。”何芳说到。
汽车价格战波及上游
从今年开始，整个电动汽车市场经历了多轮价格战，车规芯片供应商们也受到了波及。“没有谁能够独善其身，但是没有一个国家像我们一样有100多家主机厂，也没有几个国家像我们一样有这么多车规MCU厂家。” 何芳表示，主机厂虽然在选择MCU供应商上非常谨慎，一些初创企业往往会被排除在外；同时一些大客户也面临着价格的压力。
何芳指出，这波价格战背后对应的底层逻辑，其实就是去库存。“以MCU为例，在上一波缺芯潮时主要供应平台用的是40纳米，当时国内的很多MCU厂家付出了很多努力去拿产能。尤其是与国外大型Foundry合作，主打一个说到做到”
对于车厂而言回归到第一性原理，主机厂不会为任何一家库存买单，但要芯片产品保证持续性、竞争力和性价比。这个角度看，无论兆易创新还是国际大厂，供应链的周期性波动都会对价格带来影响。
从主机厂的角度，如今电动汽车的升级换代节奏比传统汽车快很多，芯片公司要去适应这种开发节奏，也带来了一些新挑战。例如时间上的压力，正常车规芯片是三年的迭代周期，而现在看到的确是中国新能源车企每年发一款新车型，芯片企业就需要加快速度；又比如需要多开发一些量不大的新品来满足主机厂的换代需求，这对芯片企业产品的多样化也带来了挑战。
对此，兆易创新采用平台开发思路，先做一款功能最全面产品，再根据市场需求切割到细分市场。由于通用市场竞争比较充分，毛利率低，细分市场竞争相对较少，客户也愿意为之买单。何芳认为，要彻底解决这个问题，必须与包括国际头部客户更多合作，寻找战略合作伙伴。“这类厂商在研发上的投入基本是基于平台考虑的，作为国产芯片厂商的我们也在不断的学习和迭代当中，跟这些懂得海外市场的客户合作能够迅速把我们的能力拉到新高度。与大型Tier-1合作也是同理，他们长期与海外车企合作，通过他们去了解海外客户的需求，能够帮助我们快速提升。”
出海的关键因素
虽然中国在新能源汽车发展上一骑绝尘，但长远看来，不光要有国内视野，也要有全球视野。如今不但汽车出海成为常态，汽车芯片出海也成为大趋势，兆易创新在发展之初就在全球布局，出海进程相对较早，无论在欧洲还是北美都有客户，这也让公司在做产品定义时可以充分考虑海外汽车客户的视角，也取得了阶段性进展。
针对车规芯片出海，何芳总结了三个主要的关键因素。
第一，国外公司目前正在建造一些贸易壁垒，例如ESG(环境、健康和安全)和欧盟2025年将强制执行信息安全标准ISO21434。这些认证都是出海的门槛，也考量公司的长久规划能力，包括员工工作状况。这是因为国外企业更看重长期主义，而这些认证的背后对应的正是组织发展的长期性。
第二，地缘政治对于国内企业既是挑战，也是机会。无论外界怎么看，但实际上国内企业比国外更卷是不争事实，虽然起步较晚，但正在拼命赶上，主机厂都在期待长久且稳定的本土化供应链。在这样的大趋势下，主机厂更倾向采用单一供应商的MCU，因为同时采用中国芯片和国外芯片，研发产品线的切换对于主机厂来说软件和测试投入非常大。
第三，不能只为低端市场准备，要考虑到中高低档的产品迭代延展性。客户选择一家供应商，不是只是选择现在的产品、单价或生态，更看重的是逻辑性和可持续发展，能否和他匹配并携手长远发展。
“所以我认为出海，实际上就是解决三个问题：长期性、底层核心价值，以及对全球化、国产化、平台化的理解。低中高产品的延展性，对于芯片公司是个很大的挑战，你想做的必须要是市场想要的。”何芳说道。
关于Pin to Pin与差异化创新
汽车行业已经有百余年的历史，汽车MCU也属于比较成熟的市场，对于国产芯片来说应该主打替代策略还是差异化创新策略，也是需要考虑的问题。
何芳指出，任何企业在一个成熟市场要实现突破，1.0时代一定是逆向的做Pin to Pin兼容，“作为一个初出茅庐的无名之辈，要用在对可靠性要求极高的汽车上，客户只会先接受Pin to Pin，验证满意后才会有后续。所以1.0时代，你首先要证明自己是可以的，才有资格谈创新。创新是基于公司与客户的黏性度，基于工艺平台的打磨和核心自研IP。你的核心竞争力符合哪些应用，决定了你应该如何去创新。”
兆易创新目前选择的路径是先沿着MCU产品的Roadmap，研发SBC等外围器件与其匹配，形成系统合力。谈到国产MCU与国际大厂的差距，何芳坦言目前差距还不小，“回归到第一性原理，这件事不是难与不难，而是懂与不懂。我们要先解决懂的问题，其次在懂的基础上1到N不断优化，例如先解决设计能力，再与本土Foundry不断打磨工艺平台，这一切都做到了才能跟头部友商去比。”
在功能相同的情况下，必须做到面积不比竞品大，散热差不多，才算真正有竞争力，否则谈替代只是一句口号。目前虽然在中低端车规MCU领域已经实现了部分替代，但在高端领域的产品还需要更长时间的积累。
共平台，可延展
目前国产车规MCU正处于洗牌阶段，参考国外市场的布局，何芳认为， “国外车规MCU基本都是交替为王，A厂商用某项技术赢下这一代，而B厂商就会用另一项技术赢下一代。汽车MCU与其他MCU的区别在于总量、单价和总附加值比较高，所以技术路线上很清晰，不太可能出现在某个技术或生态领域上多家PK。因为厂商既要考虑信息安全，还考虑OTA和整个生产体系，整个投入很高。中国车规MCU厂家真正能跑赢大盘的，一定是具备底层核心竞争力的，并且这种竞争力能够不断自我迭代，支撑市场现在及未来需求。”
最后，何芳总结了兆易创新车规产品的五大核心竞争力：
- 可靠：跨行业自研IP平台打磨超过10年；
- OTA：HSM ASilB, IS021434@M23(100MHZ)独立的SRAM、PFlash\ Evita Ful1、国密SM2，物理的memory bank，A/B不影响性能；
- 可拓展：QSPI支持外扩Flash，不用OTA时，M23可以提供额外的算力；
- 平台化：M核平台，IP复用且不断优化，软件复用延展的Fusa构架适配不同应用的工具链，方便平台项目MCU+SBC形成系统合力；
- 出海：国内、国外双供应链保障公司体系&流程及产品认证齐全，欧洲、北美、日本、韩国、台湾，亚洲当地支持海外汽车市场有一定的口碑。
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